建筑电气火灾发生的原因及对策

摘要: 随着我国经济建设的迅速发展,建筑行业的崛起，信息时代、电气时代的飞速发展,使得建筑电气专业在建筑中占有相当大的比例，现代化的建筑千姿百态，造型各异,室内外装修、电气线路敷设更是复杂，火灾隐患也随之增多，造成电气线路引起的火灾也频繁发生，并呈逐年上升趋势,严重威胁着人们的生命安全。笔者根据自己多年的建筑电气施工工作经验，对建筑电气火灾发生的原因进行了分析，并对施工方面提出相对应的措施。

关键词: 电气火灾；原因；对策

电气火灾隐蔽性强，沿电缆电线燃烧迅速，扑救困难，因而要遏制电气火灾的上升势头，必须坚持预防为主，消除隐患，强化设计，严格施工，有效管理。只有这样才能从根本上预防和杜绝电气火灾的发生。

1 电气火灾发生的原因分析

电气火灾的发生，从根本上讲有两种形式，即过热型和放电型。过热型的基本特征是，电气设备或线路的发热部位产生异常高温，从而引燃电气设备或线路的绝缘材料及周围的可燃物。放电型的基本特征是，带电导体之间接触不良或金属导体之间存在电位差，在其间隙产生电火花或电弧，从而引燃周围易燃物质。下面就常见的短路、过载、谐波、雷击、静电等5 种火灾原因进行分析。

1．1 短路

电气短路有两种。一种是我们通常认识上的短路，即带电导体间的短路。这种短路电流大，容易被过电流保护器迅速切断而不至于起火。另外一种短路是带电体对地的短路，即接地故障。接地故障是指带电体与电气装置的外露导电部分、外部导电部分以及大地之间的短路。这种短路点易引发电弧或打火，故障阻抗大从而限制了短路电流，致使断路保护器不能或不及时动作。由于短路电弧持续时间长，仅0. 5A电流的电弧温度就可达上千摄氏度，足以引燃所有的可燃物。因此这种接地故障引发电弧性短路起火的危险远远超过了带电导体间的短路。接地故障可通过故障电压、故障电流及PE( PEN) 线端子连接不良等三种方式起火。

1． 2 过载

当线路电流超过允许载流量时，线路绝缘温度也会超过允许温度，这就加速了线路老化，使线路寿命缩短。如过载过多，例如100% 过负载时会使绝缘在短时间内温度剧增，迅速软化变形，介质损耗增大，耐压水平降低，最终绝缘被击穿转为短路而引发火灾。

1． 3 谐波

随着可控硅的广泛应用，大量非线性负荷增加，使谐波源越来越多。我们常

见的电子节能灯、调光、电视机、微波炉、IT 产品等都是低压电网中不可忽视的谐波源。谐波电流频率增高引起明显的集肤效应，导线电阻增大，发热增加，绝缘过早老化，容易发生接地故障，形成潜在的火灾隐患。同时，多次谐波使中性线电流显著增加，特别是在智能办公大楼、住宅小区、网吧等建筑场合，在没有采取滤波等措施时，中性线电流甚至有可能达到相线电流的2 倍，致使中性线过载而引发火灾。

1． 4 雷击

雷击是最古老的危害极大的天灾。它所引发的建筑物电气火灾有直接雷击、感应雷击和雷电波入侵等三种方式。直接雷击时，强大的超高电压冲击波会使电气设备及线路绝缘遭到击穿，产生短路引发火灾。感应雷击时，建筑物感应产生大量与雷云电荷相反的电荷，如建筑物接地不良，与大地形成大电位差，就会引起建筑物内的电气设备及线缆放电而造成火灾。雷电波入侵时，巨大的雷电流沿着进出建筑物的室外电气线路窜入，产生的雷电高压有时可达到30 ～ 40 万伏，使建筑物内的电气设备及线路绝缘损坏而短路造成火灾。

1． 5 静电

静电是人们早就熟悉的一种物理现象，它可以产生于任何两个不同材质物体之间的摩擦或感应等原因。当物体上的静电荷积累形成高电位后，会产生放电火花，从而引燃引爆周围易燃易爆物质。石油、化工、军工等部门的厂房、仓库，是静电火灾的高危场所。

2 预防电气火灾的监理对策

建筑电气火灾危害巨大，往往在工程设计与施工阶段就埋下了火灾隐患。笔者从工作实践中分析，电气火灾的隐患暗藏在建筑物设计与施工中。要预防火灾的发生，监理工程师必须从隐患的源头抓起，从设计与施工两方面做好建筑工程质量的预控。下面就根据以上5 种电气火灾的原因，提出设计图纸的审查要点及施工质量的控制要点。

2． 1 设计图纸审查要点

( 1) 审查用电容量是否足够。根据业主的使用功能要求及可预见的功能增加、功能变更，审查设计的电容量是否足够，避免产生过载，埋下火灾隐患。

( 2) 审查导线截面、类型及敷设方式。目前，设计单位对相线截面积的选用很重视，然而对N( PEN) 线的截面积不少设计单位经常还沿用以前的设计标准，采用相线截面积的1 /2。若此时出现三相负荷严重不平衡或大的谐波电流，则将会导致N( PEN) 线过载而发生火灾。因此在低压配电设计中，N( PEN) 线的截面积不应小于相线截面积。对于大量集中使用那些会造成谐波源的设备的场合，N( PEN) 线截面积不应小于相线截面积的2 倍，以增加N( PEN) 线的截流量，避免导线过载。导线类型的选择应符合建设部有关材料禁用、限用及推广使用的

要求及电气设计规范、消防设计规范的有关规定。导线的敷设方式应做到避免导线遭受机械损伤、避免导线套管/桥架内有进水危险。

( 3) 审查是否设置总等电位连接。设置总等电位

连接的目的，就是防止外部故障电压进入建筑物内，使建筑物内的金属部分的电位相等而不出现电位差，这样就无从发生火灾、爆炸。尤其是在TN 系统中，故障电压可沿着PE 线四处传导，因此总等电位连接对TN 系统尤为重要。需要说明的是，在有爆炸危险的场所，为避免产生电火花，在任何情况下都必须实施等电位连接。

( 4) 审查需要控制谐波的场所在设计上是否有相应的措施。对于谐波火灾的防范目前主要有两种: 一种是如上面所述选用N( PEN) 线截面积不小于相线截面积的2 倍; 另外就是在谐波源处安装滤波器，就近吸收谐波源产生的谐波电流。

( 5) 审查静电火灾的高危场所是否有相应的防静电措施。防静电方法很多，与电气有关又有较好效果的就是静电接地。静电接地应采用建筑物的共用接地系统，以避免电位差的产生。

( 6) 审查建筑物防雷措施是否有效。防直击雷，是通过屋面接闪器来保护建筑物内的电气设备; 防感应雷，主要通过建筑物内所有金属接地以避免由雷电所引起感应放电而引发火灾; 防雷电波入侵，是通过安装多级SPD 将侵入波过电压的幅值限制在电气设备绝缘的耐冲击电压水平以下，避免设备发生击穿损坏而发生火灾。监理工程师在审图时应注意如下几个问题:

①建筑物应采用共用接地系统，进入建筑物的外来导电物应在LPZ0A 或LPZ0B 与LPZ1 区的界面处做等电位连接，否则各金属物、各系统间有电位差，而电位差是电气火灾的引发因素之一。

②建筑物应设计散流扁钢，避免泻流不畅而造成雷电反击，击毁电气设备甚至发生火灾。

③雷电波不仅会通过建筑物下面的室外电线电缆进入建筑物内，还会通过建筑物屋面上的电气设备、电线电缆窜入建筑物内。因此在审查SPD 的设计时要注意SPD 应从上下两个方向拦截入侵的雷电波。

2． 2 施工质量控制要点

( 1) 重视对施工临时用电的检查，避免临时用电发生火灾。施工临时用电混乱是当今建筑领域的通病。临时用电发生火灾的几率非常高，因此做好临时用电的安全监理工作至关重要。首先，监理工程师应认真审查施工单位的《临时用电方案》，要求其必须严格执行审批后的用电方案。其次，监理工程师必须勤于现场检查，特别是空气开关、漏电保护器的参数及有效性、导致截面积、导线的敷

设方式、接地系统是否符合规范要求，作为检查重点。

( 2) 严格控制电气材料质量，杜绝因材料不合格而发生火灾。材料是质量的基础。因材料不合格而造成电气火灾是必然的，如电线、电缆截面积不够而发生过载，空气断路器、漏电保护器不能及时有效动作而发生持续短路等。

( 3) 严格控制施工工艺质量，消除由于工艺不当引发的火灾隐患。施工工艺不当引发电气火灾，主要有两种原因: 一是，导线绝缘受损引发短路; 二是，导线端子连接不良，造成因接触电阻大而产生高温或电弧、电火花。对有可能产生上述两种原因的因素，如电管的弯曲半径、弯扁度、直角弯数量、电管的固定与保护、电管/桥架与水管的安装位置、金属管的连接方式、金属管的防腐、管口的处理、管道的清扫吹干、穿线时对导线的保护措施、导线的管路保护、导线/ 母线的连接、导线与设

备器具的连接、接线端子与汇流排的连接等，必须严格检查，一旦发现与施工规范不符，立即督促施工方整改到位。

( 4) 重视电气系统的测试、试电、试运行，及时发现火灾隐患。接地电阻、绝缘电阻、试电情况及试运行情况，在很大程度上反映了电气系统的性能，反映了抵抗火灾的能力; 同时也可以折射出火灾的隐患( 如接地电阻或绝缘电阻达不到规范要求、断路器/漏电保护器不能正常动作、设备器具的接线错误、运行时系统不稳定等) 。对于任何一个异常状况，绝不应放过，必须要求

施工方整改到位，否则就是对火灾隐患的纵容。

3 结束语

防范胜于救灾。百年大计，质量第一，施工单位应积极认真地做好电气火灾的预控，发现并督促消除电气火灾的隐患。尽最大努力，从根本上预防火灾的发生，保障广大人民群众的人身安全及财产安全。